吳希
一、實驗目的
接收信道作為一個單獨的功能模塊,由于基站設備相較于終端手持設備有更高性能要求,因此在電路方案的設計上對一些關鍵的性能指標做了冗余考量,因而打算采用一些新的器件選型,針對這些新的器件選型,安排了這次專題實驗。
本次專題實驗內容主要是針對射頻前端鏈路的預估和驗證,通過測試和比較不同電路方案的效果,以便在具體設計時做出合理的詳細設計方案。
二、實驗過程
(一)射頻濾波器
基站接收模塊對前端的射頻帶通濾波器的基本要求是:①帶內插入損耗小,具備較低的噪聲系數;②矩形系數好,具備良好的帶外抑制;③帶內波動小,具備一致平坦的頻率響應;④功率容限較高,具備一定的功率承載能力。
依據以上幾點基本要求,我們考慮了三種射頻帶通濾波器形式:聲表面濾波器、螺旋濾波器和分立元件搭建的濾波器。
通過測試得出:
(二)低噪聲放大器
基站接收模塊對前端的低噪聲放大器的基本要求是:①較低的噪聲系數;②較高的增益;③較低輸入輸出端口反射系數,以便獲得高效率的功率傳輸;④較高的線性度,具備較高的PldB和OIP3;⑤最好具備自動增益控制功能,以便獲得更大的動態(tài)范圍。
依據以上幾點基本要求,我們考慮了兩種低噪聲放大器形式:MMIC集成低噪放和以BFG540W搭建的低噪放。通過測試得出(Center:353MHz):
(三)射頻前端級聯(lián)鏈路
射頻前端鏈路包括射頻帶通濾波器和低噪聲放大器級聯(lián)組成,具體級聯(lián)形式如圖所示:
三、實驗總結
通過這次專題實驗,我們可以做出以下結論:
螺旋濾波器和MMIC低噪聲放大器SPF50432級聯(lián)組成的射頻前端鏈路是一個很好的選擇,理由有以下幾點:
(1)螺旋濾波器具有很低的帶內插損,加之SPF50432優(yōu)良的噪聲系數(0.6dB),使得整個射頻前端的噪聲系數處在一個很低的水平,這對接收機高靈敏度的貢獻將十分顯著。
(2)螺旋濾波器具有很好的矩形系數,加之SPF50432合適的增益,使得接收系統(tǒng)具備良好的選擇性和靈敏度。
(3)這個鏈路組合具有很低帶內波動(<0.5dB),對天線端接收到的微弱信號具有較高的保真度。
(4)螺旋濾波器功率容限較聲表面濾波器高,加之SPF50432較高的1dB壓縮點,使得射頻前端具備較高的線性度和動態(tài)范圍,再配合高線性度的無源雙平衡混頻器,使得系統(tǒng)具備了寬接收動態(tài)范圍的條件。
但是,目前這個鏈路設計并沒有考慮自動增益控制(AGC),這對實際中頻繁出現(xiàn)的近場強信號的接收具有一定的挑戰(zhàn),這一點不可忽視。在具體的設計中將采取一定的措施。